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DSP+FPGA平台功耗管理的研究与实现.pdf
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上传时间: 2020-01-27
详细说明：随着电子技术的发展，人们对于电子产品的性能以及可靠性需求也日渐增
长，其中电子产品的寿命问题，也被越来越多的人所关注。然而电子产品的寿
命与集成电路的温度密切相关，温度升高，寿命相对降低。降低集成电路的功
耗可以有效的控制系统的温度，从而延长电子产品的寿命。因此，功耗成为集
成电路设计中一个十分关键的问题，而低功耗设计已逐渐成为集成电路设计中
重要的研究方向。
本文主要对原有的 DSP+FPGA 平台进行功耗的分析，综合平台本身工作特
点以及现有的功耗优化手段，本文重点采用系统级的动态功耗管理方法同时综
合电源设计、软件优化等功耗优化方法来降低平台的功耗。
本文建立了动态功耗管理模型，将系统中不同模块的工作模式进行划分，
定义了空闲模式、休眠模式，计算了进行工作模式切换的转换条件；在动态功
耗管理策略中，结合了超时策略以及预测策略，在预测策略中比较指数平均预
测算法、改进指数预测算法、应对突发状况的预测算法、灰色预测算法。总结
算法中的优点，从而结合灰色预测算法和应对突发状况的预测算法来应对实际
状况。在硬件上，采用超低功耗单片机 MSP430 进行模式控制，成功的将改进
的算法应用于 DSP+FPGA 平台的功耗管理中。
最后，在 DSP+FPGA 平台中，通过电能表，分别测量了正常工作模式、空
闲模式、休眠模式、以及采用超时策略与预测策略结合的动态功耗管理模式这
四种方式的功耗，来验证采用超时策略与预测策略的动态功耗管理方式能够更
好的降低系统功耗。
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